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挥发性有机物VOCs介绍(全)

2015-1-26 10:31:20      点击:

          VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物;但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。

总挥发性有机物有时也用TVOC来表示(Total Volatile Organic Compound)。

定 义

         按照世界卫生组织的定义,如果在气压101.32Pa下,该化合物的沸点在50℃-250℃,就是挥发性有机物。它们会在常温下以气体形式存在。按其化学结构的不同,可以进一步分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。 VOC的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。

例如,甲醛,它由油漆及家具中挥发出来,其沸点只是-19°C。

         美国ASTM D3960-98标准将VOC定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物。美国联邦环保署(EPA)的定义:挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。

        巴斯夫公司则认为,最方便和最常见的方法是根据沸点来界定哪些物质属于VOC,而最普遍的共识认为VOC是指那些沸点等于或低于250℃的化学物质。所以沸点超过250℃的那些物质不归入VOC的范畴,往往被称为增塑剂。

来 源

       VOC室外主要来自燃料燃烧和交通运输;室内主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等得烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。

       烟草行业:油墨、有机溶剂;

      纺织品行业:鞋类制品所用的胶水等;

      玩具行业:涂改液、香味玩具等;

      家具装饰材料:涂料、油漆、胶黏剂等;

      汽车配件材料:胶水、油漆等;

     电子电气行业:在较高温度下使用时会挥发出VOC、电子五金的清洁溶剂等;

     其他:洗涤剂、清洁剂、衣物柔顺剂、化妆品、办公用品、壁纸及其他装饰品


危 害

     VOC即挥发性有机化合物,对人体健康有巨大影响。当居室中的VOC达到一定浓度时,短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等,严重时会出现抽搐、昏迷,并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统,造成记忆力减退等严重后果。

    家庭装饰装修过程中使用的涂料是室内VOC的主要来源之一。所以,各国都对涂料等装饰装修材料中的VOC含量做了限制。


检查方法

常见的有机化合物检测器通常应用以下两种技术:

1. 光离子化检测仪 PhotoIonization Detectors(简称PID)是一种气态检测仪,可以实时量度空气中挥发性有机物水平。这方法的线性范围覆盖至1000ppm,检出限为0.05ppm。

2. 火焰离子化检测器(FID)是一种宽带有机化合物检测器,不具备选择性。它们的线性非常好。FID用于现场检测的主要局限在于它们较大的重量和体积,以及需要配置一个氢气瓶,这样一来,就很难在危险环境中使用。FID相对较贵、维护繁琐也限制了它在工业领域的应用。PID和FID都是常见的有机化合物检测器,它们都可以有效地测量同一种物质,但是,由于PID更小巧一些,更容易使用和更安全,它要比FID更加普遍地应用于工业领域。

去除方法

1、活性吸附法

    在有机废气治理工艺中 , 吸附是处理效果好、使用较广的方法之一 , 吸附剂有活性炭、硅藻土、沸石等 , 其中活性炭吸附应用最多。通过吸附系统 , 不仅可以使 VOC 浓度大大降低 , 实现废气达标排放 , 而且吸附后通过气提解吸 , 收集物可回用于生产。

2、引风高空排放法

       这是一般企业在装漆、砂磨等岗位使用最多、最简便的方法之一 , 其成本低、易操作、效果明显。但高空排放只是污染的转移 , 并没有真正解决污染问题 , 而引风机功力大小和风口安装高度又直接影响引风效果。

3、燃烧处理法

       VOC 为有机挥发性物质 , 易燃烧 , 可采用常温或催化氧化燃烧处理 , 气体由引风管道通入锅炉或焚烧炉燃烧 , 但对高温有机气体还要经过安全论证。此法处理比较完全, 基本可以把VOC 转化为CO2 、H2O 。

4、吸收除气法

       因 VOC 一般都溶解于柴油或 200 # 汽油等有机溶剂 , 可用柴油或 200 # 汽油吸收 VOC , 吸收后的溶剂可用于燃料或稀释剂。这种方法操作方便、成本低 , 但吸收处理后一般尚有挥发气体残余 , 因有机溶剂本身易挥发 , 因此不能使 VOC 降为零 , 若遇高温 , 则吸收率更低。

5、冷凝收集法

       对反应釜高温有机气体可采用冷凝收集 , 先用直冷凝再螺旋冷凝 , 该法除气效果明显 , 易操作、运行成本低 , 但对低沸点气体效果不佳。

6、生物处理法

      有机废气的生物处理是最经济有效的方法 , 效果好、运行费用低于任何一种处理方法 , 安全、易操作。 VOC 的生物净化法有直接微生物净化法、间接微生物处理法 ( 先水吸收再废水生物处理 ) 及植物净化法等。直接生物净化有生物吸收池、生物洗涤池、生物滴滤池、生物过滤池 , 处理效果好、操作方便 , 其中生物过滤池技术成熟 , 应用较多。如德国和荷兰建有几百座废气生物滤池 , 运行效果都很好。

      生物处理法是用水或弱碱液吸收 VOC , 其中含有的醇类、醛类等物质易溶于水 , 吸收后的废水再用生物降解 , 使废水达标排放。植物净化法就是厂区内增加绿化面积 , 利用绿色植物吸收和转化大气中的污染物来净化空气 , 这种方法适用于大环境低浓度的污染。

7、采用替代 HAP 溶剂法

         溶剂型涂料中的 VOC 污染物主要是甲苯、二甲苯中的挥发气体 , 虽然苯类稀释剂具有很多施工上的优点 , 但其毒害作用是众所周知的。因此 , 有的厂家正在寻找能替代含甲苯、二甲苯溶剂的配方 , 使涂料环保性能更好。

8、TVOC和VOC的差异 

         VOC是指1升涂料中含有有机挥发物的重量,而TVOC是指1升涂料中除去水的物质当中含有机挥发物的重量,目前大部分内墙涂料的体积固含量大约在35%-40%左右,当TVOC限量为100g/L时,所对应的VOC大约是(39-44)g/L。因此;环标中TVOC的限量标准远远比国标中VOC的限量标准严格。其实即使是100%的固含,VOC仍然大于TVOC。由此可见,控制配方中的TVOC比控制VOC更为直接。 

         挥发性有机物,常用VOC表示,它是VotatileorganicCompound三个词第一个字母的缩写,但有时也用总挥发性有机物TVOC来表示。

        TVOC是空气中三种有机污染物(多环芳烃、挥发性有机物和醛类化合物)中影响较为严重的一种。VOC是指室温下饱和蒸气压超过了133.32pa的有机物,其沸点在50℃至250℃,在常温下可以蒸发的形式存在于空气中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,会影响皮肤和黏膜,对人体产生急性损害。

        VOC的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、


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